JP3024882B2 - 分注装置のマイクロプレート自動供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、分注装置のマイクロプ
レート自動供給装置、特に分注装置の供給カセットから
マイクロプレートを取り出して分注動作終了後にマイク
ロプレートを受取カセットに格納するマイクロプレート
自動供給装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、血液検査等には分注装置が広く用
いられており、これにより迅速かつ正確な検査が行われ
るようになっている。分注装置は、マイクロプレートの
ホールに貯留された試料に所定の試薬を滴下する装置で
あり、分注される試薬は、試験管ラックに並べられた試
験管中に貯留されている。分注装置を使用する場合に
は、試験管中から試薬が吸い上げられ、この試薬がマイ
クロプレートの各ホールに滴下される。そして、各ホー
ルにおける反応を観察することによって、試料の検査が
行われる。

【０００３】正確で迅速な分注を行うためには、試薬の
滴下先（チップの移動先）に対応する試料が存在してい
る必要がある。このためには、チップの移動とマイクロ
プレートの移動を正確に制御するだけでなく、マイクロ
プレートの大きさを揃える必要がある。現状では、マイ
クロプレートの大きさは、各メーカー毎にある程度規格
化されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、分注装
置に使用されるマイクロプレートの大きさは各メーカー
によって異なるため、メーカー間におけるマイクロプレ
ートの互換性がなかった。このため、あるマイクロプレ
ートはそれに対応する特定のメーカーの分注装置のみに
しか用いることができず、その他のメーカーの分注装置
には一切使用することができないという不都合があっ
た。

【０００５】また、マイクロプレートには２０穴〜１２
０穴の大きさの異なるマイクロプレートがあるが、現状
では、ある分注装置の規格に合った大きさのマイクロプ
レートしか用いることができず、またその装置の規格外
のマイクロプレートは一切使用することができないとい
う不都合もあった。

【０００６】本発明は、以上のような課題に鑑みなされ
たものであり、その目的は、マイクロプレート自動供給
装置において、複数種類のマイクロプレートに対応する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するために、本発明は、使用前のマイクロプレートを格
納する供給カセットと、使用後のマイクロプレートを受
け取って格納する受取カセットと、供給カセットからマ
イクロプレートを取り出して分注動作終了後にマイクロ
プレートを受取カセットに格納するマイクロプレート自
動供給装置と、を有する分注装置において、前記自動供
給装置は、前記マイクロプレートを載置するプレート載
置面と、そのプレート載置面に載置されたマイクロプレ
ートの第１の隅部が当てられる位置に設けられた第１の
係止突起と、を有するプレート台と、前記プレート載置
面に載置されたマイクロプレートの前記第１の隅部と対
角関係にある第２の隅部に当接して当該マイクロプレー
トを前記第１の係止突起方向へ付勢する腕部材と、その
腕部材の付勢力を発揮する付勢手段と、を有し、前記プ
レート台上に設けられた付勢固定手段と、前記供給カセ
ットから前記プレート台へマイクロプレートを取り出す
際、及び、前記プレート台から前記受取カセットへマイ
クロプレートを格納する際に、それら動作に連動して、
磁気力を利用してマイクロプレートから前記腕部材を退
避させ、前記付勢力を解除する付勢解除手段と、を含
み、前記付勢解除手段は、前記腕部材に設けられた第１
の磁石と、第２の磁石と、前記供給カセットから前記プ
レート台へマイクロプレートを取り出す際、及び、前記
プレート台から前記受取カセットへマイクロプレートを
格納する際に、前記供給カセット及び前記受取カセット
の動作に連動して前記第１の磁石に前記第２の磁石を対
向させる機構と、を含み、前記第１の磁石と前記第２の
磁石とが対向した場合に、磁気力によって前記腕部材が
マイクロプレートから退避することを特徴とする。

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【作用】 このようにして、本発明では、通常の状態では
付勢固定手段により係止突起の方にマイクロプレートが
付勢されて係止固定され、これにより各種のマイクロプ
レートが移動中は係止固定され、一方、プレート台から
マイクロプレートを分離する時あるいはプレート台にマ
イクロプレートを載置させる時には、第１の磁石と第２
の磁石とが対向させられ、これによってマイクロプレー
トへの付勢が解かれ、マイクロプレートの係止固定が解
除される。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明の好適な一実施例に係る分注
装置の構成を示す図である。

【００１２】本実施例に係る分注装置１１は、試料が貯
留されている使用前のマイクロプレート１３を格納する
供給カセット１５と、使用後のマイクロプレート１３を
格納する受取カセット１７と、供給カセット１５からマ
イクロプレート１３を取り出しこの取り出されたマイク
ロプレート１３を分注動作終了後受取カセットへ運搬し
格納する自動供給装置１９と、供給カセット１５から取
り出されたマイクロプレート１３の各ホール１３ａに所
定の試薬を滴下する分注手段２１と、を備えている。マ
イクロプレート１３に設けられている複数個のホール１
３ａには、検査対象となる試料が貯留されており、この
マイクロプレート１３に滴下される分注用の試薬は、試
験管ラック２３に並べられている試験管２５からノズル
２２によって吸引される。なお、本実施例に係る分注装
置１１は、９６穴のマイクロプレートを用いる分注装置
である。

【００１３】ところで、同じ９６穴のマイクロプレート
であっても、その外形寸法はメーカー毎に異なってい
る。すなわち、マイクロプレートは、メーカーが異なる
と、縦横のホールのピッチは同じでも外形寸法が異な
る。メーカー間による外形寸法の差は大体±１ｍｍ程度
である。

【００１４】本実施例において特徴的なことは、図３に
示されるように、プレート台３１に載置されているマイ
クロプレート１３（図示せず）は、通常の状態では腕部
３５により係止突起３３ａ及び３３ｂの方に付勢されて
係止固定されることにより、移動中でもあらゆるメーカ
ーのマイクロプレートが固定されるようになっているこ
とである。そして、プレート台３１からマイクロプレー
ト１３を分離する時あるいはプレート台３１にマイクロ
プレートを載置する時には、腕部３５の第１の磁石４１
とロッド４３の第２の磁石４５とが対向させられ、これ
らが反発することによって腕部３５による係止突起３３
ａ及び３３ｂへの付勢が解かれ、マイクロプレート１３
の係止固定が解除されるようになっていることである。
これにより、本実施例においては、メーカーの相違によ
るマイクロプレート１３の寸法の相違を吸収し、あらゆ
るメーカーのマイクロプレート１３を係止固定できると
同時に、円滑にマイクロプレート１３の分離動作及び格
納動作が行えるようになっている。

【００１５】ここで、図２は分注装置１１の供給カセッ
ト１５と受取カセット１７と自動供給装置１９の部分を
拡大した一部拡大図である。なお、説明を容易にするた
めマイクロプレート１３は図示されていない。

【００１６】この図２に示されているように、自動供給
装置１９はアッセイトレイ２０上に設けられており、ア
ッセイトレイ２０と共に矢印ａで示される方向に移動す
る。ノズル２２（図示せず）は、図中ｂ，ｃで示される
方向に移動する。本実施例に係る分注装置１１において
は、自動供給装置１９は、供給カセット１５からマイク
ロプレート１３を取り出した後、アッセイトレイ２０と
共に矢印ａで示される方向に移動する。そして、ノズル
２２がｃ方向に移動して所定の場所で分注動作をし、分
注動作終了後はアッセイトレイと共に−ａ方向に移動
し、これが受取カセット１７の下に位置した後マイクロ
プレート１３の格納が行われる。なお、本実施例に係る
分注装置１１は、自動供給装置１９上にマイクロプレー
ト１３を載置するプレート台３１が設けられており、分
注動作時にこのプレート台３１を９０°回転させること
ができるようになっている。９０°の回転は、分注動作
の仕様に応じて選択的に実施される。

【００１７】図３は、プレート台３１の上面拡大図であ
る。この図３に示されているように、このプレート台３
１上には、マイクロプレート１３（図示せず）が載置さ
れる載置面の周囲であってマイクロプレート１３の３つ
の角の部分に対応する位置に３つの係止突起３３ａ，３
３ｂ，３３ｃが設けられている。そして、マイクロプレ
ート１３の４隅のうち残りの１隅に対応して腕部３５が
設けられている。すなわち、係止突起３３ｂに対応する
第１の隅とは対角関係にある第２の隅に対応して腕部３
５が設けられている。そして、図３（ａ）に示されてい
るように、この腕部３５にはバネ３７が設けられてお
り、このバネ３７によって腕部３５は係止突起３３ａ及
び３３ｂ（特に３３ｂ）の方向に付勢されるようになっ
ている。一方、腕部３５には支点３９が設置されている
ため、腕部３５の支点３９からバネ３７側の部分である
付勢腕３５ａは、係止突起３３ａ及び３３ｂ（特に３３
ｂ）の方向に水平移動し、この付勢腕３５ａの固定部３
５ｃの部分で、プレート台３１上に載置されたマイクロ
プレート１３を係止突起３３ａ及び３３ｂの方向に付勢
して押し当て固定する（図３（ａ））。ここで、付勢腕
３５ａ（固定部３５ｃを含む）、バネ３７、支点３９な
どは付勢固定手段として位置付けられる。

【００１８】ここで、腕部３５の支点３９を挟んで付勢
腕３５ａと反対側の磁石腕３５ｂには、第１の磁石４１
が設けられている。実施例においては、この第１の磁石
４１は表側にＮ極が向くように設置されている。この一
方で、ロッド４３には第２の磁石４５が設けられてお
り、第２の磁石４５も表側にＮ極が向くように設置され
ている。このため、第１の磁石４１と第２の磁石４５と
はこれらが対向したときに互いに反発することになる。
従って、ロッド４３の第２の磁石４５が第１の磁石４１
の部分にまで移動してきた場合には、磁石腕３５ｂは矢
印ｇの方向に付勢され、ついにはバネ３７の付勢力に抗
して付勢腕３５ａが係止突起３３ａ及び３３ｂに対し反
対方向に退避移動することになる。こうなると、図３
（ｂ）に示されるように、プレート台３１上のマイクロ
プレート１３の押し当て固定が解除される。なお、プレ
ート台３１上には、ストッパ３６ａと３６ｂが設けられ
ており、これらによって腕部３５の移動が規制されるよ
うになっている。すなわち、ストッパ３６ａにより腕部
３５の内側への過剰移動が防止され、ストッパ３６ｂに
より腕部３５の外側への過剰移動が防止される。ここ
で、磁石腕３５ｂの第１の磁石４１、第２の磁石４５、
並びに、後に図４で示す爪部５１の昇降に応じて第２の
磁石４２の位置を可変するロッド４３や突起部５７，５
９などの機構は付勢解除手段として位置付けられる。

【００１９】プレート台３１の４隅には爪５１ａ〜５１
ｄが設けられており、これらはプレート台３１と独立に
移動し（紙面に対して垂直方向に移動する）、これによ
りプレート台３１上に載置されたマイクロプレート１３
を上下方向に移動させることができるようになってい
る。従って、腕部３５による押し当て固定が解除された
場合には、爪５１〜５１ｄにより、プレート台３１に載
置されているマイクロプレート１３をプレート台３１か
ら分離させて上昇させることが可能となり、一方、爪５
１ａ〜５１ｄによって上部から運ばれてきたマイクロプ
レート１３をプレート台３１上に載置することが可能と
なる。

【００２０】ここで、図４は、プレート台３１と爪部５
１と、ロッド４３の相関関係を説明するための概略構成
図である。

【００２１】まず、プレート台３１は図示されていない
固定構造によって固定されている。そして、爪部５１
は、モータ５３の回転方向によってプレート台３１と独
立に上下するようになっている。すなわち、モータ５３
の回転と連動する軸５５は、実施例においてはネジが切
られており、このモータ５３の回転によって爪部５１が
上下方向に移動するようになっている。爪部５１が移動
する方向は、モータ５３の回転方向によって定まる。

【００２２】ここで爪部５１には、実施例において、第
１の突起部５７が設けられており、この第１の突起部５
７はロッド４３に設けられている第２の突起部５９に当
接するようになっており、爪部５１が下降するとこれに
伴ってロッド４３も下降するようになっている。一方、
ロッド４３には付勢バネ６１が設けられており、この付
勢バネ６１の付勢力によって上方に付勢されるようにな
っている。このため、爪部５１が上方に移動すると、こ
れに伴ってロッド４３も上方に移動するようになってい
る。このようにして、ロッド４３は爪５１ａ〜５１ｄの
動きに連動して上下方向に移動するようになっている。

【００２３】図５は、供給カセット１５からマイクロプ
レート１３を取り出すときの動作を示す図である。この
図５に示されているように、この供給カセット１５は、
側壁１５ａと移動爪１５ｂとから構成されており、移動
爪１５ｂの先端部の係止部１５ｃでマイクロプレート１
３の落下が防止され、これにより供給カセット１５にマ
イクロプレート１３が格納されるようになっている。な
お、移動爪１５ｂは、横方向への開閉のみが可能なよう
に構成されている。

【００２４】前述したように、本実施例に係る自動供給
装置１９では、プレート台３１自体は動かずに、爪部５
１のみが上下方向に移動してマイクロプレート１３を移
動させるようになっているので、その動作は次のように
なる。すなわち、初期状態（Ｓ１０１）から爪部５１が
上昇していくと、ついには爪部５１の爪５１ａ及び５１
ｂの先端部分が移動爪１５ｂの先端部の係止部１５ｃに
当たり、これによって移動爪１５ｂが横方向に開かれる
ことになる。そして、係止部１５ｃによる係止が解かれ
ると、格納されていたマイクロプレート１３が下降して
爪５１ａ〜５１ｄ上に落下する（Ｓ１０２）。そして、
爪部５１（爪５１ａ〜５１ｄの先端部分）の下降に伴っ
て移動爪１５ｂが閉じて行き、係止部１５ｃの部分で他
のマイクロプレート１３が係止されることになる。この
ようにして、供給カセット１５からマイクロプレート１
３が１つだけ取り出されることとなる（Ｓ１０３）。

【００２５】ところで、本実施例に係る自動供給装置１
９では、Ｓ１０３において、爪５１〜５１ｄに載置され
たマイクロプレート１３がプレート台３１上に載置され
る瞬間に腕部３５の第１の磁石４１とロッド４３の第２
の磁石４５とが対向して反発し腕部３５の付勢腕３５ａ
が開いた状態になる。このように、マイクロプレート１
３がプレート台３１上に載置されるときには適確に腕部
３５の付勢腕３５ａが開かれるようになっているので、
プレート１３が容易にプレート台３１上に載置されるこ
とになる。この一方で、一旦マイクロプレート１３がプ
レート台３１上に載置されると、腕部３５の第１の磁石
４１とロッド４３の第２の磁石４５とが対向しなくなっ
て腕部３５の付勢腕３５ａがオン状態となり、プレート
台３１上のマイクロプレート１３が係止突起３３ａ及び
３３ｂの方向に付勢されて押し当て固定されるようにな
っている。このため、マイクロプレート間の大きさの差
を吸収することができ、取り出されたマイクロプレート
１３が移動する際には、あらゆる大きさのマイクロプレ
ートを固定して移動させることができるようになってい
る。

【００２６】ここで、供給カセット１５と受取カセット
１７の構成はほとんど同じで、図７に示されるように、
受取カセット１７は、供給カセット１５に対応する側壁
１７ａと受取用移動爪１７ｂと係止部１７ｃとから構成
されている。しかしながら、図６に示されるように、受
取用移動爪１７ｂの構成だけが移動爪１５ｂと異なる。
すなわち、図示されているように、供給カセット１５の
移動爪１５ｂは爪５１ａ〜５１ｄの先端部分と接触する
ようになっているのに対し（図６（ａ））、受取カセッ
ト１７の受取用移動爪１７ｂは爪部５１ａ〜５１ｄと接
触しないように設定されている（図６（ｂ））。そし
て、このようにすることで、図７に示されるように、爪
部５１が上昇してマイクロプレート１３が上昇させられ
る（Ｓ２０１）と、移動爪１７ｂはマイクロプレート１
３の端部によって開き（Ｓ２０２）、そしてマイクロプ
レート１３が所定の位置まで上昇すると係止部１７ｃが
閉じてこれを格納する（Ｓ２０３）。なお、Ｓ２０２に
おいては、説明を簡単にするため、爪部５１の一部を切
欠いて説明している。

【００２７】なお、この場合においても、Ｓ２０１にお
いてマイクロプレート１３がプレート台３１から分離さ
れる際には、腕部３５の第１の磁石４１とロッド４３の
第２の磁石とが反発し合って腕部３５の係止固定が解除
された状態となり、これによりマイクロプレート１３を
プレート台３１上から分離することが可能となる。

【００２８】このようにして、いかなるサイズのマイク
ロプレート１３でも腕部３５によって係止固定されるた
めに、いかなるサイズのマイクロプレート１３であった
としても、供給カセット１５から取り出したマイクロプ
レート１３を試料の滴下位置に移動させたときには正確
な位置決めが行われ、これに伴ってホール１３ａの位置
が定まり正確かつ迅速に分注動作が行われる。これは本
装置において、プレート台３１の９０°の回転が行われ
る場合でも同様である。いずれにしても、本実施例に係
る分注装置の自動供給装置は、マイクロプレート１３の
位置がしっかりと固定されているために、これを備えた
分注装置は、いかなる種類あるいは大きさのマイクロプ
レートであっても、これに対応して正確かつ迅速な分注
動作が行える。

【００２９】なお、本実施例においては９６穴のマイク
ロプレート用の分注装置で例示して、異なるメーカー間
でのマイクロプレートの互換性を説明してきたが、本発
明に係る分注装置の自動供給装置は異なるマイクロプレ
ート間の大きさの差を吸収してこれを固定するものであ
るため、腕部３５の移動量等を調節することにより、２
０〜１２０穴のマイクロプレート等、穴の数が異なるマ
イクロプレート間でも互換性を持たせることができる。
その他、同様に腕部３５の移動量等を調節することによ
り、形の異なる様々な種類のマイクロプレートにも対応
できる。

【００３０】

【発明の効果】以上のようにして本発明に係る分注装置
のマイクロプレート自動供給装置は、各種の大きさのマ
イクロプレートに対応できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な一実施例に係る分注装置の構成
を示す図である。

【図２】図１の一部拡大図である。

【図３】プレート台の上面拡大図である。

【図４】プレート台と爪部とロッドの相関関係を示す概
略構成図である。

【図５】供給プレートからのマイクロプレートの受渡し
動作を説明する図である。

【図６】供給カセットと受取カセットの構成の差異を説
明する図である。

【図７】受取カセットのマイクロプレートの受渡し動作
を説明する図である。

【符号の説明】

１１ 分注装置 １３ マイクロプレート １５ 供給カセット １７ 受取カセット １９ 自動供給装置 ３１ プレート台 ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ 係止突起 ３５ 腕部 ３５ａ 付勢腕 ３５ｂ 磁石腕 ３７ バネ（付勢手段） ３９ 支点 ４１ 第１の磁石 ４３ ロッド ４５ 第２の磁石 ５１ａ〜５１ｄ 爪 ５１ 爪部 ５７ 第１の突起部 ５９ 第２の突起部 ６１ 付勢バネ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 使用前のマイクロプレートを格納する供
   給カセットと、使用後のマイクロプレートを受け取って
   格納する受取カセットと、供給カセットからマイクロプ
   レートを取り出して分注動作終了後にマイクロプレート
   を受取カセットに格納するマイクロプレート自動供給装
   置と、を有する分注装置において、 前記自動供給装置は、 前記マイクロプレートを載置するプレート載置面と、そ
   のプレート載置面に載置されたマイクロプレートの第１
   の隅部が当てられる位置に設けられた第１の係止突起
   と、を有するプレート台と、 前記プレート載置面に載置されたマイクロプレートの前
   記第１の隅部と対角関係にある第２の隅部に当接して当
   該マイクロプレートを前記第１の係止突起方向へ付勢す
   る腕部材と、その腕部材の付勢力を発揮する付勢手段
   と、を有し、前記プレート台上に設けられた付勢固定手
   段と、 前記供給カセットから前記プレート台へマイクロプレー
   トを取り出す際、及び、前記プレート台から前記受取カ
   セットへマイクロプレートを格納する際に、それら動作
   に連動して、磁気力を利用してマイクロプレートから前
   記腕部材を退避させ、前記付勢力を解除する付勢解除手
   段と、 を含み、 前記付勢解除手段は、 前記腕部材に設けられた第１の磁石と、 第２の磁石と、 前記供給カセットから前記プレート台へマイクロプレー
   トを取り出す際、及び、前記プレート台から前記受取カ
   セットへマイクロプレートを格納する際に、前記供給カ
   セット及び前記受取カセットの動作に連動して前記第１
   の磁石に前記第２の磁石を対向させる機構と、 を含み、 前記第１の磁石と前記第２の磁石とが対向した場合に、
   磁気力によって前記腕部材がマイクロプレートから退避
   する ことを特徴とする分注装置のマイクロプレート自動
   供給装置。